Title: Stanica
1Stanica
- Stanicna teorija
- Sva živa bica su gradena od stanica
- Stanica je osnovna gradevna i funkcionalna
jedinica živih bica
2Po gradi stanice
- 2 osnovna organizacijska tipa stanica
- prokariotske
- eukariotske
Archea i Eubacteria 3000 vrsta Jednostanicni
organizmi
4 carstva milijuni vrsta Jednostanicni ili
višestanicni
3Klasifikacija u 5 carstava
Prokarioti (monera) Prokariotski jednostanicni organizmi (bakterije, cijanobakterije)
Protoktisti (protisti) Eukariotski jednostanicni i višestanicni organizmi jednostavne grade (praživotinje, alge)
Gljive Heterotrofni organizmi koji apsorbiraju organsku hranu
Životinje Heterotrofni organizmi koji se hrane drugim organizmima
Biljke Autotrofni organizmi koji fotosintetiziraju (pretvaraju anorganske molekule u organske pomocu Sunceve energije)
4Nukleoid Stanicna stjenka
Jezgra Stanicna membrana Citoplazma Citoskelet
5 Po gradi i broju stanica
- Jednostanicni organizmi
- u 1 stanici se dogadaju svi biokemijski procesi
koji omogucuju život --- prokarioti i
eukarioti - Višestanicni organizmi
- stanice su osnovne gradevne jedinice cije
funkcije se nadopunjuju u svrhu održanja života
na razini organizma --- eukarioti - stanice su specijalizirane za odredene funkcije,
koegzistiraju i kooperiraju - izuzetak
- Protozoa - Euglena
Jednostanicni heterotrofni protisti
6Amoeba Plasmodium
protos zoon, prve životinje love i hvataju
bakterije
- Protisti ili protoktisti su carstvo
jednostanicnih eukariota, ne spadaju ni u biljke
ni u životinje - Cine ih heterotrofni protozoe autotrofne alge
- Metazoe višestanicne životinje
7- Kolonijalne vrste
- postoji podjela rada
- to su nakupine stanica koje teže životu u
skupinama sa stanicama specijaliziranim za
reprodukciju - mogu živjeti neovisno tj.kao jednostanicni
organizmi - Prethodnik višestanicnih organizama u evoluciji
- pr. Zelena alga Volvox- živi u koloniji
8Prokariotska stanica (protocit)
- Grc.pro prije, karyon jezgra
- Velicina 0,2-10µm
- Nemaju jezgru
- Nemaju organele
- Prokariotski organizmi
- Nalaze se u tlu, zraku, vodi
- Obilježava ih brzi rast i reprodukcija
- Koriste se velikim spektrom organske i anorganske
tvari kao izvorom energije - Prokarioti su uvijek jednostanicni, pripadaju
carstvu monera kojeg cine arhebakterije,
eubakterije i cijanobakterije - Eukarioti mogu biti jednostanicni ili
višestanicni, pripadaju carstvima protista,
gljiva, biljaka, životinja
9Prokariotska/ bakterijska stanica
- Sitni jednostanicni organizmi
- Velicina u prosjeku 1 mm
- Vidljivi svjetlosnim mikroskopom
- Oblik kuglaste, štapicaste, spiralne
10- Površina
- Stanicna membrana- granica ali i veza prema
okolišu (prenosi podražaje, transportira tvari)
gradena od dvosloja fosfolipida u koji su
uklopljene bjelancevine. - Stanicna stijenka- cvrsta struktura, štiti
stanicu od rasprsnuca, odreduje oblik stanice,
gradena je od peptidoglikana ili mureina (dugacki
polisaharidni lanci poprecno umreženi peptidnim
lancima) upravo stjenka je važna u otrovnom
djelovanju bakterije na domacina. - Kapsula ili cahura- sluzava tvar (šeceri ili
bjelancevine) sa zaštitnom ulogom i omogucuje
stanici da se pricvrsti na podlogu. - Bicevi- služe za pokretanje i pili- omogucuju
prianjanje na stanice domacina i konjugaciju.
11- Unutrašnjost
- Citoplazma-
- voda- oko 80, organske makromolekule (zrnca
glikogena, lipida), male molekule, anorganski
ioni - nema organela, nema strujanja, nema kostura
- molekula DNA, ribosomi, pricuvne tvari.
12Nasljedna tvar bakterija
- Geneticka uputa nalazi se u prstenastoj DNA
smotanoj u središnjem dijelu citoplazme -
NUKLEOID. - Nukleoid ulogom odgovara jezgri ali nema
ovojnicu. - Osim DNA organizirane u bakterijski kromosom,
bakterija još posjeduje - plazmide prstenasta DNA koja sadrži tek nekoliko
gena. - Za preživljavanje bakterije u normalnim
okolnostima, dovoljan je kromosom, koji sadrži
potpunu geneticku informaciju. Geni na plazmidima
odreduju dodatne osobine bakterije koje omogucuju
preživljavanje u posebnim uvjetima.
13(No Transcript)
14Razmnožavanje bakterija
- Nespolno
- Dvostrukom diobom kromosomi se udvostruce,
primaknu se polovima, a u sredini stanice stvara
se pregrada kojom se stanica majka podijeli u 2
stanice kceri. - Neovisno o replikaciji bakterijskog kromosoma,
istovremeno se zbiva i replikacija plazmidne DNA. - Potencijal razmnožavanja bakterije je vrlo velik
15(No Transcript)
16- U bakterija ne postoji spolni oblik
razmnožavanja. - Ipak je moguca izmjena gena.
17- Izmjena genetickog materijala izmedu bakterija
- Konjugacija- 2 bakterije prihvate se spolnim
pilima, stanica davateljica preda dio genetickog
materijala primateljici zahvaljujuci genu koji se
nalazi na plazmidu. - Prenosi se upravo plazmid, a on se ugradi u
kromosomsku DNA primateljice.
18- Izmjena genetickog materijala izmedu bakterija
- Transformacija- dio DNA iz raspadnute bakterije
ulazi u drugu bakteriju i ugradi se u njen
kromosom. - Transdukcija- virus ugraduje svoju DNA u
bakteriju pri izrezivanju iz bakterije, izreže
se i dio bakterijske DNA prilikom širenja
virusa- širi se i ugradena bakterijska DNA.
19(No Transcript)
20- Preživljavanje nepoželjnih uvjeta (visoka T)
- Neke bakterije mogu stvoriti endospore- imaju
višeslojni omotac koji omogucuje preživljavanje u
nepovoljnim okolnostima - U toj fazi nema metabolickih procesa kad nastupe
povoljni uvjeti, endospora proklije u stanicu,
sposobnu za rast i razmnožavanje.
21Prehrana bakterija
- (prehrana nacin kojim organizam dolazi do
energije, te elemenata (C i N) za sintezu
organskih molekula) - Autotrofne bakterije same sintetiziraju organske
spojeve iz jednostavnih anorganskih spojeva
fotoautotrofi i kemoautotrofi. - Heterotrofne koriste gotove organske spojeve
koje su sintetizirali autotrofi saprofiti,
paraziti, simbionti.
22Autotrofi
- Fotoautotrofi u procesu fotosinteze svjetlosna
energija pretvara se u kemijsku te se ugraduje u
kemijske veze šecera glukoze koji u istom procesu
nastaje iz CO2 i H2O. Osim šecera nastaje i
kisik. - Kemoautotrofi sintetiziraju organske spojeve
koristeci se energijom koja se oslobada pri
kemijskim reakcijama u kojima kisik reagira s
anorganskim spojevima.
23Heterotrofi svoje složene UH grade iz glukoze,
svoje složene proteine iz AK
- Vecina heterotrofnih bakterija su saprofiti
- Saprofiti razgraduju složene organske molekule
mrtvih organizama, pa iz jednostavnih oganskih
molekula sintetiziraju vlastite složene - Mogu uzimati hranu i iz živih organizama
- Paraziti bakterije koje uzimaju hranu iz stanica
živih organizama, na njegovu štetu - Simbionti bakterije koje žive s drugim
organizmima u obostrano korisnoj zajednici
E.coli u ljudskim crijevima
24Energija za životne procese
- Sintetski procesi odvijaju se uz pomoc energije
koja se oslobada razgradnjom glukoze - to je ona ista energija koju su u molekulu
glukoze autotrofni organizmi ugradili prilikom
fotosinteze - Aerobno disanje uz utrošak kisika glukoza se
razgraduje (potpuno-do CO2 i H2O), uz oslobadanje
energije - Vrenje ili fermentacija nepotpuna razgradnja
glukoze (do alkohola ili mlijecne kiseline), bez
kisika, energetski dobitak malen - Uz pomoc enzima
25Respiracija bakterija
- Aerobne- troše kisik bakterija octenog vrenja za
pretvorbu etilnog alkohola iz vina u vinski ocat
troši kisik - Anaerobne- žive bez kisika- bakterija koja
laktozu pretvara u mlijecnu kiselinu ne treba
kisik
26Važnost/ uloga bakterija
- Važan cimbenik u kruženju kemijskih elemenata
životno važnih, proizvodaci/ razlagaci organske
tvari - Uzrocnici vrenja
- Koriste se u kemijskoj industriji- u proizvodnji
hrane i organskih spojeva - u farmaceutskoj- lijekovi
- u genetickom inženjeringu za umnožavanje
bakterijama stranih gena od posebnog interesa za
potrebe covjeka- lijekovi. - Razgraduju otpadne industrijske tvari
- Uzrocnici bolesti
27Prakticno znacenje bakterija/ primjeri
- Paraziti kao proizvod metabolizma bakterija
nastaju otrovi- ili je otrov u stijenci- koji
uzrokuju bolest-smrt domacina. - Baktericidi dezinfekcijska sredstava ili
antibakterijski lijekovi- djeluju na bakterijske
enzime. - Simbionti E. coli u ljudskim crijevima proizvodi
vitamine, bakterije u crijevima biljojeda koje
omogucuju razgradnju celuloze. - Umjetni uzgoj - bakterijske kulture!
28Bakteriologija- mikrobiologija
- 17.st. Van Leeuwenhoek - mikroskop
- 19.st. L. Pasteur, R. Koch
- Pasteur dokazao da su bakterije uzrocnici
bolesti i uzrocnici vrenja, razvio cijepljenje - Koch otkrio uzrocnika tuberkuloze i kolere
- 20.st. A. Fleming - penicilin
29Eukariotska stanica (eucit)
- Grc.eu pravi, karyon jezgra
- 10-100X vece od prokariotskih 10-200µm
- Imaju pravu jezgru (sadrži nasljednu tvar)
- Imaju organele (membranama razgraniceni prostori
u kojima se odvijaju odredene biokemijske
reakcije) - Prokarioti su uvijek jednostanicni, pripadaju
carstvu monera - Eukarioti mogu biti jednostanicni ili
višestanicni, pripadaju carstvima protista,
gljiva, biljaka, životinja. - Svi višestanicni organizmi gradeni su od
eukariotskih stanica.
30Strukture, biljna i životinjska stanica
- Jezgra i jezgrica
- Mitohondrij
- Ribosom
- Endoplazmatski retikulum
- Gologijevo tjelešce
- Centrioli
- Mikrotubuli i mikrofilamenti
- Smještaj nasljednog materijala
- Tvorba energije
- Tvorba proteina
- 5. Prerada proteina
- 6. Organizacija diobenog vretena
31B Stanicna stjenka Vakuole Kloroplast 10ak
specijaliziranih
Ž Citoplazmatska membrana Bic 200
specijaliziranih
32Jezgra, lat.nucleus
- To je najveci organel, velicine oko 5 µm, okrugla
ili ovalna, u središtu najcešce - Vecina st.ima 1 jezgru (papucica i neke gljive
imaju više jezgara, eritrocit nema jezgru) - Stanice bez jezgre ne mogu se dijeliti
- 3 glavne funkcije jezgre
- pohrana genoma, regulacija genske ekspresije,
stvaranje ribosoma
33- Nukleoplazma, obavijena ovojnicom, na ovojnici
pore - U njoj je nasljedna tvar genska informacija
DNA, organizirana u kromosome - Jezgrica- dio jezgre koji oblikuje ribosome
34- U jezgri je pohranjena nasljedna uputa (geneticki
informacija) - cjelokupni plan grade i funkcije organizma
sadržan je u DNA, tj.u genima- jedinicama
nasljedivanja - Iz jezgre odlaze u citoplazmu molekule glasnici
koji odreduju sintezu proteina u citoplazmi, - funkcionalnih i strukturnih,
- koji dalje reguliraju metabolicke procese.
- Jezgra prima informacije iz citoplazme o tome
koje gene potaknuti na aktivnost.
35- Za razliku od bakterija, eukariotska stanica
sadrži veci broj molekula DNA- - one su zajedno s proteinima organizirane u
kromosome - Broj kromosoma karakteristican je za svaku vrstu
živih bica - Za vrijeme diobe, DNA je sažeta i skracena, pa i
vidljiva svjetlosnim mikroskopom - Nakon diobe se razlabavi u tanke niti-
- kromatin
36(No Transcript)
37- U jezgri su najcešce 2 jezgrice (nukleolus)-
- u jezgrici se stvara ribosomske RNA koja s
proteinima tvori u citoplazmi ribosome - Jezgrina ovojnica ima 2 membrane s prostorom
izmedu njih, i s porama svaka je dvosloj lipida
s uronjenim bjelancevinama. - Uz unutarnju membranu je sloj bjelancevina koji
omogucuje potporu, oblik jezgre i oblikovanje
jezgrine ovojnice nakon diobe. Uz vanjsku su
ribosomi.
38Citoplazma i citoskelet
- Nekada se sav stanicni sadržaj osim jezgre
nazivao citoplazma - Danas se zna da je citoplazma puna membranskih
prostora i da se kroz nju provlace proteinske
niti (stanicni kostur) - Citoskelet- 3 vrste niti mikrofilamenti,
mikrotubuli, intermedijarni filamenti- omogucuju
kretnje, održavaju oblik stanice, transportiraju
organele - Danas je to naziv za polutekuci sadržaj stanice
(70 voda, ostalo proteini i molekule) u koji su
uronjene sve stanicne strukture. - Tekuci dio stanice citosol.
39Organele
- Pregradivanje membranama i oblikovanje organela
omogucuje bolju organizaciju stanice razlicite
kemijske reakcije odvijaju se u zasebnim
prostorima, - što omogucuje i specijalizaciju stanica i
udruživanje u tkiva
40Sustav unutarnjih membrana
- Obavljaju sintezu, pohranu, transport,
razgradnju, izlucivanje proteina i drugih
proizvoda
41Endoplazmatski retikulum
- Sustav vrecica i kanala koji se pruža kroz
citoplazmu - Zrnati ER je prekriven ribosomima to su cestice
koje se sastoje od proteina i rRNA. Na površini
ER pomocu ribosoma sintetiziraju se proteini,
koji putuju prema periferiji stanice. - Glatki ER ima enzime koji kataliziraju sintezu UH
i lipida, steroidnih hormona. Tu se otrovne tvari
kemijski mjenjaju.
42Golgijevo tijelo
- Vezikule ER nastavljaju se na GT
- Sastoji se od plosnatih šupljina- cisterna
omedenih membranom, naslagane su jedna na drugu,
ima ih 3-8. - Bjelancevine dolaze u GT iz ER, tu se
koncentriraju, preraduju i rasporeduju u
mjehurice za izlucivanje u druge organele ili van
stanice. - Takoder, modificiraju i lipide i UH
43Organele
ultrastrukture
- Ribosomi
- Endoplazmatski retikulum
- Golgijevo tijelo
- Lizosomi
- Mitohondrij
- Centrioli
- Sinteza proteina
- Sinteza proteina, transport tvari, sinteza
steroida, dijelova membrana - Vezanje šecera za proteine, pakiranje molekula
- Stanicna probava
- Stanicno disanje
- Organizacija diobenog vretena
44Lizosomi
- Oni Golgijevi mjehurici koji sadrže probavne
enzime kojima stanica razgraduje molekule
nazivaju se lizosomi - Razgraduju istrošene dijelove stanice
- U lizosomu je pH5 kisela sredina omogucuje brže
djelovanje enzima
45Mikrotjelešca
- Takoder membranozne vezikule
- Peroksisom- sadrži enzim katalazu
46Mitohondrij
- 1-nekoliko stotina/ 1 stanicu
- Mogu se vidjeti i svjetlosnim mikroskopom (1-8µ)
- Obavijeni su ovojnicom s 2 membrane, u
unutrašnjosti je matriks unutarnja membrana je
naborana, sadrži enzime i proteine, a nabori
ulaze duboko u matriks - U matriksu je prstenasta molekula DNA, ribosomi i
enzimi - Mitohondrijska DNA podsjeca na onu u prokariotske
stanice.
47- Stvaraju kemijsko gorivo za stanicne aktivnosti
- Razlažu male ugljikove molekule u CO2 i H20, uz
pomoc kisika, pri cemu se oslobada energija
pohranjena u molekulama ATP (aerobno disanje)
48- Život je moguc jer postoji stalni dotok tvari i
energije - potrebne za izgradnju stanicnih struktura i za
održanje složene stanicne organizacije - Organeli koji imaju glavnu ulogu u pretvorbi
energije su - mitohondriji i kloroplasti
49Dodatne organele/ strukture u biljnim stanicama
- Stanicna stijenka štiti stanicu, daje joj
cvrstocu, gradena od celuloze, primarna i
sekundarna - Plastidi kloroplasti tu se zbiva fotosinteza
pretvorbom Sunceve energije stvaraju organske
molekule - (kromoplasti, leukoplasti)
- Velike vakuole- pohranjuju tvari i vodu
50Kloroplast
- Zelena okrugla tjelešca promjera 4-8 µm, sadrže
zeleni pigment klorofil, lako se uocavaju zbog
boje. - Gradeni od ovojnice s 2 membrane,
- 3. membranski sustav su tilakoidi- spljoštene
membranske vrece, (svaka nakupina tilakoida zove
se granum) - nalaze se u osnovnoj tvari stromi koja sadrži
ribosome i DNA.
51- U tilakoidnim membranima dogada se fotosinteza
- Sunceva energija dolazi u obliku svjetlosnih
zraka, pretvara se u kemijsku, i pohranjuje u
sintetiziranim organskim molekulama (ATP) - ATP odlazi u stromu
- U tom procesu iz molekule vode i ugljikova
dioksida proizvodi se glukoza - Šecer u sebi sadrži energiju koju svi organizmi
koriste za život
52- Sav život na Zemlji ovisi o zelenoj biljci jer
ona jedina proizvodi organsku tvar koja je hrana
za sve organizme, a atmosferu obogacuje kisikom,
koji je takoder potreban za život aerobnih
organizama
53(No Transcript)
54- Kloroplasti sadrže vlastitu DNA- oni i
mitohondriji potjecu od autotrofnih bakterija-
stanica ih je progutala endosimbioza
55Medustanicni matriks
- Medustanicne veze
- Matriks
- Kanalici
- Dezmosomi
- Plazmodezmije
56Stanicna membrana
- Plazmatska membrana- na granici stanice i
okoliša razdvaja, ali i spaja - kontrolira
prolaz molekula - Drži štetne tvari izvan, korisne unutar stanice,
regulira protok tvari u i iz stanice, propušta
korisne, ispušta štetne, prima i stvara signale
komuniciranja - S vanjske strane membrane, neke eukariotske
stanice imaju stanicnu stjenku koja podupire i
štiti stanicu.
57Biomembrane
- Plazmatska ili stanicna membrana obavija stanicu.
- Membrane omeduju organele.
- Membrane su pregrade, ali omogucuju i izmjenu
tvari i energije. - Sjedište su enzima i signalnih molekula.
- Debljina oko 8nm- vide se tek elektronskim
mikroskopom. - Sve membrane imaju jednak plan grade (model
sendvica model tekuceg mozaika).
58Organizacija membrane
- Membrana je gradena od dvostrukog sloja lipida, u
njega su uronjeni proteini, ili se nalaze na rubu
membrane - S vanjske strane nekih membrana nalaze se
ugljikohidrati kovalentnim vezama vezani za
proteine ili lipide - Lipidi su odgovorni za gradu, proteni za
funkciju, UH za oznacivanje i prepoznavanje
stanica - Membrane nisu krute i staticke, lipidi i proteini
mogu se bocno pomicati
59- Fosfolipidi imaju
- hidrofilni prema van,
- i hidrofobni dio prema unutra
- Lipidni dvosloj ima zaštitnu ulogu polarne tvari
i velike hidrofilne molekule ne mogu uci - Proteini su prolazni putevi za tvari
60- Membrana je selektivno propusna/ semipermeabilna
- Tvari prolaze pasivno, same od sebe, ili aktivno,
potreban je utrošak energije.
61- Pasivan prolaz
- difuzija (od mjesta vece koncentracije prema
mjestu manje), - osmoza (difuzija vode iz vodene otopine preko
membrane iz hipotonicne u hipertonicnu), - olakšana difuzija (uz pomoc prenositelja na
membrani).
62(No Transcript)
63(No Transcript)
64- Aktivan prolaz
- proteini u membrani prenose tvari protivno
koncentracijskom gradijentu- time stanica održava
svoj kemijski sastav - prijenos je omogucen odcjepljenjem fosfatne
skupine iz ATP-a cime se oslobada energija.
65- Endocitoza
- Membrana se uvrne i obuhvati sadržaj za unošenje,
- zatim se zatvara i okruži sadržaj, koji tako
okružen ulazi u stanicu, i ostaje odvojen od
citoplazme - Izbacivanje je egzocitoza
66- Prokariotske stanice su evolucijski starije,
jednostavnije, ali izvrsno prilagodene uvjetima
života na Zemlji. - Prijelaz iz prok.u euk.st. skokovit pretece
eukariotskih st.preuzele su neke organele kao vec
izgradene strukture plastidi i mitohondriji su
nekad bili prokariotski organizmi. - Jezgra i ER su nastali uvrtanjem plazmatske
membrane. - Prijelaz s prokariotske st.na eukariotsku
omogucio je razvoj mnogostanicnih organizama, jer
samo eukariotske st.imaju sposobnost združenog
djelovanja.
67Subjekti bez stanicne organizacije
- Virusi submikroskopski stanicni paraziti,
- vide se samo elektronskim mikroskopom/ velicine
nm - Nemaju stanicni ustroj, to su složene
makromolekule sastavljene od DNA ili RNA i
proteina nukleinska kiselina je nosilac
geneticke informacije, a protein je zaštitni
omotac - Neki virusi imaju još i dodatnu vanjsku ovojnicu
68- Virusi su na granici živoga i neživoga
- oni su neživa organska tvar sve dok se ne nadu u
domacinskoj stanici - Virusi su obvezatni paraziti na molekularnoj
razini - Svojstvo nežive tvari kojom se odlikuju virusi
sposobnost kristaliziranja - Svojstvo žive tvari razmnožavanje i prijenos
geneticke informacije na potomstvo
69- Virusni geneticki program zapisan je u njihovoj
nukleinskoj kiselini - Stanicni molekularni mehanizam prihvaca taj
virusni geneticki program, te - voden njime
pokrece sintezu virusnih spojeva, - što je preteca za stvaranje novih virusnih
cestica - Na stanicnim ribosomima iz stanicnih
aminokiselina, - sintetiziraju se proteini virusnog omotaca,
virusni enzimi koji upravljaju umnožavanjem
virusne nukleinske kiseline, koje se
sintetiziraju iz stanicnih nukleotida, uz utrošak
stanicne ATP!!!
70- Posljedica
- Zaražena stanica proizvodi virusne molekule
umjesto da provodi vlastite sintetske procese - Pri tome još dodatno (neki) virusi razaraju
stanicu domacina
71- Porijeklo virusa
- Potjecu iz stanica oni su podivljali geneticki
materijal koji je izašao iz stanice i postao loš
prijelazom u nekog drugog domacina.
72- Virusi su uzrocnici zaraznih bolesti u covjeka,
biljaka i životinja - Virologija dio mikrobiologije
- Antivirusni lijekovi djeluju i na stanicu domacina
73Uzrocnici bolesti manji od virusa
- Viroidi- molekule RNA bez proteinskog omotaca
koje se mogu razmnožavati u biljnim stanicama. Ne
upravljaju sintezom proteina jer su premali da bi
bili genetski materijal. - Satelitne RNA- gole RNA koje uzrokuju biljne
bolesti, repliciraju se u domacinskoj stanci uz
pomoc odredenog, specificnog virusa. - Prioni- male proteinske molekule, ne sadrže
nukleinske kiseline uvjetuju povecanje broja
svojih molekula u stanicama zaraženog organizma,
uzrokujuci bolesti.